1、粉状活性炭是以椰壳、果壳和木屑为原料精制而成,外观为黑色细微粉末状,无毒、无味,比表面积大,吸附能力强,对脱色、除味、除臭有特强的效果,杂质离子少,过滤效果强,其脱色效果高于一般活性炭,有利于生产操作,可以用于水处理、制糖、制药、饮料、酒类等水质的净化、脱色和提纯,对有机物溶剂的脱色、精制、提纯和污水处理方面也广泛使用。 活性炭吸附广泛应用于在城市污水处理、饮用水及工业废水处理。 城市污水处理 废水中的一些有机物是难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的,如酚、苯、石油及其产品、杀虫剂、洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成有机物,经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准,也严重
2、影响废水的回用,因此需要深度处理。 饮用水深度处理中的应用 活性炭吸附是建立在常规给水处理基础上,一般设置在砂过滤之后,也可与砂滤料组成双层滤料过滤或以活性炭过滤代替砂过滤。 在利用活性炭吸附进行饮用水深度处理的过程中,发现在活性炭滤料上生长有大量的微生物,使出水水质提高且再生延长,于是发展了一种经济有效的去除水中的微污染物质的生物活性炭工艺,流程为原水(加入混凝剂)澄清过滤(加入臭氧)再利用活性炭吸附,最后是出水。 工业废水处理中的应用 很多工业废水很难或不能采用生化处理,采用其他方法时,有的不能达到排放标准,或运行费用较高,或操作较麻烦等,例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等。工程实
3、践表明,活性炭对这些物质有很强的吸附能力。活性炭目前在环境保护,工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。 活性炭吸附是一个物理过程,因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附,并使其恢复原有之活性,以达到重复使用的目的,具有明显的经济效益。 再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。 活性炭再生技术的发展 随着活性炭的应用范围日趋广泛,活性炭的回收开始得到了人们的重视。如果用过的活性炭无法回收,除了每吨废水的处理费用将会增加 0.830.90 元外,还会对环境造成二次污染。因此
4、,活性炭的再生具有格外重要的意义。 1 传统活性炭再生方法 1.1 热再生法 热再生法是目前应用最多,工业上最成熟的活性炭再生方法。处理有机废水后的活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。在干燥阶段,主要去除活性炭上的可挥发成分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附,一部分有机物发生分解反应,生成小分子烃脱附出来,残余成分留在活性炭孔隙内成为“固定炭” 。在这一阶段,温度将达到 800900C,为避免活性炭的氧化 ,一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中,往反应釜内通入 CO2、CO、H2 或水蒸气等气体,以清理
5、活性炭微孔,使其恢复吸附性能,活化阶段是整个再生工艺的关键。热再生法虽然有再生效率高、应用范围广的特点,但在再生过程中,须外加能源加热,投资及运行费用较高。 1.2 生物再生法 生物再生法是利用经驯化过的细菌,解析活性炭上吸附的有机物,并进一步消化分解成 H2O 和 CO2的过程。生物再生法与污水处理中的生物法相类似,也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小,有的只有几纳米,微生物不能进入这样的孔隙,通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象,即细胞酶流至胞外,而活性炭对酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,从而促进污染物分解,达到再生的目的。生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。 1.3 湿式氧化再生法 在高温高压的条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法,称为湿式氧化再生法。实验获得的活性炭最佳再生条件为:再生温度 230C,再生时间 1h,充氧 pO20.6MPa,加炭量 15g,加水量 300mL。再生效率达到(455)%, 经 5 次循环再生,其再生效率仅下降 3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。